DE2512524A1 - Vorrichtung zum behandeln und herstellen von lebensmitteln durch erhitzen, abkuehlen und vermischen - Google Patents

Vorrichtung zum behandeln und herstellen von lebensmitteln durch erhitzen, abkuehlen und vermischen

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DE2512524A1 DE19752512524 DE2512524A DE2512524A1 DE 2512524 A1 DE2512524 A1 DE 2512524A1 DE 19752512524 DE19752512524 DE 19752512524 DE 2512524 A DE2512524 A DE 2512524A DE 2512524 A1 DE2512524 A1 DE 2512524A1
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Description

Hamburg, den 20. März 1975
Vorrichtung zum Behandeln und Herstellen von Lebensmitteln durch Erhitzen, Abkühlen und Vermischen \
Bei der Herstellung von Lebensmitteln, wie Konfekt, Gebäck, Wurstwaren oder Fertiggerichten benötigt man die verschiedensten ■ Vorrichtungen wie Koch- und Siedekessel, Pasteurisiervorrichtungen, Gefrier- und Kühlvorrichtungen, Mischer aller Art, Zerkleinerungsgeräte, Reiben und rotierende Hackvorrichtungen usw. Dieses erfordert einmal die Anschaffung zahlreicher, kostspieliger und sperriger Geräte, und führt ferner zu erheblichem Zeitverlust, wenn man die verschiedenen Produkte von einem Gerät in ein anderes, mehr oder weniger weit entferntes Gerät überführen muß.
Die Gefäße oder Behälter für das zu behandelnde Gut sind meist mit Schlag- und Mischvorrichtungen ausgerüstete Behälter mit doppelten Wänden, zwischen denen eine heiße Flüssigkeit zirkuliert, um das zu behandelnde Gut auf die für die betreffende Behandlung gewünschte Temperatur zu bringen.
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Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, die Nachteile einer Vielfalt von zahlreichen Geräten zu vermeiden und die notwendigen Elemente für die verschiedenen Arbeits- und Produktionsvorgänge mit einem Behälter zu kombinieren, der zu einer kompakten Maschine vereinigt ist, die einfach und schnell bedient werden kann.
Diese Maschine enthält im wesentlichen außer dem Behälter zur Behandlung der Ausgangsprodukte zwei Behälter für Flüssigkeiten, von denen der eine mit einer Heizvorrichtung, z.B. mit elektrischen Widerständen, verbunden ist, mit welcher die Flüssigkeit auf die maximale Gebrauchstemperatür von z.B. 140°C gebracht werden kann und von denen der andere mit einer Kühlvorrichtung verbunden ist, mit welcher die Flüssigkeit eine niedrige Temperatur von z.B. -30 C gebracht werden kann.
Jedes Gefäß enthält eine Umwälzpumpe, um die Flüssigkeit aus dem Gefäß abzusaugen und um sie über einen Schieber mit einer Vielzahl von Wegen und Schließstellungen zurückfließen zu lassen, und zwar in einem direkten Rückfluß zum Behälter in einem geschlossenen Kreislauf oder vorher in die doppelte Wand des Behälters, von wo sie in den Behälter über einen Kreislauf zurückfließt, der über den genannten Schieber führt.
Die nachfolgenden Figuren zeigen verschiedene Ausführungsformen der Vorrichtung gemäß Erfindung. Es zeigen:
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Figur 1 eine erste Ausführungsform;
bis 6
Figur 7 eine zweite Ausführungsform; und bis 8
Figur 9 eine dritte Ausführungsform.
In den Figuren bezeichnet C einen Bottich, B und B Becken, P und Pft die dazugehörigen Pumpen und V einen Schieber mit verschiedenen Stellungen, wo die Stellung des Kükens die Öffnung oder die Schließung der verschiedenen Leitungen bestimmt. Eine Leitung 2 führt die Flüssigkeit unmittelbar in das Becken zurück, Leitungen 1 und 1 führen die Flüssigkeit in die dopptelte Wandung
3.
des Bottiches und Leitungen 3 und 3 führen sie in das Becken
zurück. Wenn man z.B. den Durchlauf über 2 öffnet, strömt die Flüssigkeit direkt in geschlossenem Kreislauf in den Bottich zurück, wobei ihre Temperatur gleichbleibt. Wenn man den Durchfluß zwischen 1 und 1 öffnet und 2 schließt, so ist die Flüssigkeit mit der doppelten Wandung des Bottiches verbunden, von wo sie über die geöffneten Leitungen 3 und 3^ in das Becken zurück-
strömt. Will man die doppelte Wandung entleeren, so muß der
Durchfluß 1-1 geschlossen werden, wobei 2 offengelassen werden a
muß und wobei 3 und 3^, geöffnet werden müssen, durch die die
ei
Flüssigkeit in das Becken zurückströmt; es ist dabei selbstverständlich, daß während der Entleerung der Doppelwandung in eines der Becken B die Verbindung der Flüssigkeit des anderen Beckens ΒΛ zur Doppelwandung des Bottiches unterbrochen werden muß, um
die Vermischung der beiden Flüssigkeiten zu verhindern; des-
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gleichen müssen vor Füllung der Doppelwandung mit der Flüssigkeit von B die Rücklaufleitungen 3-3 von B geschlossen werden. Die
' A SL
Stellung wird durch das andere Becken B angegeben.
In der Praxis ordnet man den Bottich über dem Becken an, damit bei Umkehrung zwischen warm und kalt die Ausleerung der Flüssigkeit, die sich in der doppelten Wandung befindet, durch Gravität stattfindet, wobei die Flüssigkeit durch die Leitung 3 , die
ei
horizontal oder geneigt angeordnet ist, in das Becken fällt. Andererseits können die beiden Schieber in einen Schieber zusammengefaßt werden, um nur ein Betätigungsorgan V zu bilden. In den Figuren 3 und 4 ist der Motor 4 der Pumpe dargestellt. Der Bottich ist um eine horizontale Achse 5 schwenkbar angeordnet, um die Entnahme seines Inhaltes, wenn er fest oder teigförmig ist, zu vereinfachen oder um das Ausschütten über die Oberkante zu vereinfachen, falls der Inhalt flüssig ist, was durch Kippen des Bottichs mittels eines Hebels 6 durchgeführt wird. Die Leitungen 1 und 3,, die den Bottich mit dem Schieber
el el
verbinden, sind flexible Schläuche. Die Achse des Hebels 6 wird von zwei seitlichen Pfosten 7-7 getragen, die den Bottich einrahmen und die in einem Gehäuse 12, das über ihnen angeordnet ist, die Steuerungsorgane für die Knetvorrichtung aufnehmen, deren Aufgabe es ist, den oder die Stoffe, die sich in dem Bottich befinden, umzurühren, zu mischen oder zu homogenisieren.
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Der Mischer enthält zwei Knetorgane: eine mit Schaufeln versehene Welle 9, die sich mit veränderlicher Geschwindigkeit z.B. von 500 bis 2000 ümdrehungen/min. um ihre eigene Achse dreht, und eine Welle, die planetenförmig um die erstgenannte Welle mit einer Geschwindigkeit von 50 bis 300 Umdrehungen/min, angetrieben wird; die zweite Welle steht mit der ersten Welle mittels eines Getriebes in einem kleinen Gehäuse 11 in Eingriff. Die Steuerungsvorrichtung dieser Wellen sind auf der Maschine in einem Gehäuse 12 untergebracht, wie es in Figur 6 gezeigt ist; die Regelung kann mittels einer Kurbel 13 durchgeführt werden, wie es in Figur 3 dargestellt.
Wie Figur 6 zeigt, trägt die Motorwelle 14 einen großen Zahnkranz 15, mit dem ein doppeltes Zahnrad 16-16 auf der Achse 17 ver-
zahnt ist. Dieses Zahnrad kann mittels dieser Achse drei Stellungen einnehmen. In der dargestellten Stellung ist das Zahnrad 16 mit dem Zahnrad 18 der Welle 9 in Eingriff, auf die sie
el el
ihre niedrigere Geschwindigkeit überträgt; wenn man jedoch das doppelte Zahnrad nach unten schaltet, so ist das Rad 16 mit dem Rad 18 der Welle 1 für die große Geschwindigkeit in Eingriff;
el
die mittlere Geschwindigkeit zwischen oberer und unterer Geschwindigkeit erhält man durch die Änderung der Motorgeschwindigkeit. In der dritten Schaltstellung ist das Zahnrad 16 mit
dem Zahnrad 19 verzahnt, das mittels einer Buchse 20 in dem Gehäuse 11 gelagert ist, und das auf die Welle 10 die Planetenbewegung kombiniert mit der Bewegung um ihre Achse überträgt.
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Es ist verständlich, daß solch eine Maschine alle gewünschten Operationen durchführen kann. Das Ersetzen von warm oder kalt oder die Umkehrung erfolgt schnell und einfach durch einfache Betätigung des doppelten Schiebers V. Desgleichen läßt sich ein Wechsel der Knetart durch die einmalige Schaltung des Doppelzahnrades 16-16 mittels einer Gabel und eines Hebels in be-
el
kannter Art und Weise durchführen.
Entsprechend einer weiteren Ausführungsform gemäß Erfindung enthält der doppelwandige Bottich zwei voneinander getrennte Fächer. Ein Fach zur Kühlung umgibt den Bottich in seiner ganzen Höhe und ist mit seinen Rohrleitungen mit einer direkt schaltbaren Kühlvorrichtung verbunden, mittels eines Kompressors betrieben wird.
Das Fach für die Heizung ist unter dem Bottich angeordnet und enthält einen Heizwiderstand, um die Flüssigkeit auf die gewünschte Temperatur aufzuheizen. Das Heizfach, das durch eine Entlüftung mit der Außenluft verbunden ist, ist mit einem anderen Reservefach verbunden, das ebenfalls zur Außenluft offen ist und dessen Stellung in bezug auf die Höhe veränderbar ist, um so zu ermöglichen, daß das Heizfach gefüllt oder entleert werden kann.
Figur 7 ist eine Schnittansicht dieser Ausführungsform, während der Bottich C aufgeheizt wird, und Figur 8 ist ein Teilschnitt der gleichen Ausführungsform, während der Bottich C gekühlt wird.
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Der Bottich C enthält ein Fach F zur Kühlung, das den Bottich auf seiner ganzen Höhe umgibt. Das Fach S ist mittels zweier Rohrleitungen 21 und 22 zum Rücklauf und zum Absaugen mit zwei elastischen Schläuchen 23 und 24 verbunden, die wiederum mit zwei Elektroschiebern 25 und 26 mit einem Gruppenkompressor 28 verbunden sind, der ein Kühlsystem mit direkter Schaltung betätigt, dieses ermöglicht eine Temperatur von z.B. -30 C einzuhalten. Die Figur 8 zeigt den Raum U leer von aller warmen Flüssigkeit, die Elektroschieber 25 und 26 sind geöffnet und der Raum F kühlt wieder den Bottich C.
Die Figur 7 zeigt den Heizraum U voll mit Flüssigkeit, bei dieser Flüssigkeit kann es sich z.B. um öl handeln. Der Reservebehälter 29 befindet sich in erhöhter Stellung, so daß die Flüssigkeit durch die Schwerkraft in den Heizraum U eintreten kann. Der Reservebehälter 29 steht mit der Außenluft durch einen Schlauch 30 in Verbindung und der Raum U durch einen Schlauch 31; nach dem System kommunizierender Röhren kann die Flüssigkeit durch die Gravität den Heizraum U bzw. den Reserveraum 29 anfüllen. Es ist interessant festzustellen, daß in der in Figur 7 dargestellten Phase, wenn sich die Maschine in der Heizstellung befindet, der Kälteraum F leer ist und somit als eine den Bottich C umgebende Isolation wirkt. Es genügt, den Reservebehälter 29, der in seiner Höhe beweglich ist, z.B. mittels einer Zahnstange oder eines Hebels in Bewegung zu setzen.
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Es ist oben gezeigt worden, daß der Antrieb der Wellen einen Antrieb der Hauptwelle einerseits mit großer Geschwindigkeit und andererseits mit reduzierter Geschwindigkeit zuläßt und einen Antrieb der Satellitenwelle um die Hauptwelle, und zwar unabhängig von dieser.
Eine zweite Ausführungsform der Vorrichtung gemäß Erfindung gewährleistet eine einfache Wirkungsweise mit robusten Bauteilen, die ohne großes Risiko auch von nicht speziell ausgebildetem Personal bedient werden kann.
Die Vorrichtung, die in einem festen Getriebekasten eine direkt mittels eines ersten Motores mit großer Geschwindigkeit angetriebene Hauptwelle und eine parallel zur Hauptwelle um sich selbst drehende Satellitenwelle, die exzentrisch in einem Zusatzgetriebekasten angeordnet ist, und sich in bezug auf den feststehenden Getriebekasten um die Hauptwelle dreht, enthält, besitzt in einem Teil einen Zahnkranz, der in der einen oder anderen Weise durch einen zweiten Motor angetrieben wird und der mittels Zwischenschalten eines ersten Zahnrades mit der Hauptwelle zusammenwirkt und mittels Zwischenschalten eines zweiten Zahnrades mit dem sich drehenden Zusatzgetriebekasten. Die Vorrichtung enthält in einem anderen Teil einen inneren Zahnkranz, der fest mit dem feststehenden Getriebekasten verbunden ist und der mit einem in Eingriff befindlichen Ritzel der Satellitenwelle zusammenwirkt, um sie um ihre Achse zu drehen, wenn sich der Zusatzgetriebekasten in bezug auf den Hauptgetriebekasten dreht.
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In Figur 9 ist ein vertikaler Schnitt dieser Ausführungsform dargestellt. Die Figur zeigt die Hauptwelle 9 und die Satellitenwelle 10 und den Zusatzgetriebekasten 11 und den Hauptgetriebekasten 12.
In einer ersten Funktionsweise wird die Hauptwelle 9 direkt durch einen ersten Motor 31 mit großer Geschwindigkeit im positiven Drehsinn angetrieben (Pfeil S-). In diesem Zustand wird der Zahnkranz 32 nicht durch das Zahnrad 33 angetrieben, das zwischen einer Buchse 34 dieses Zahnkranzes und der Welle 9 angeordnet ist, wobei die Buchse diese beiden Elemente voneinander trennt.
In einem zweiten Funktionszustand treibt der zweite Motor 35 den Zahnkranz 32 durch die Zwxschenschaltung eines Reduzierelementes 36 und durch ein Zahnrad 37. Der Zahnkranz wird im negativen Sinne angetrieben, wie es Pfeil f2 darstellt, so daß dieses Mal die Welle 9 in gleicher negativer Weise angetrieben wird (Pfeil f ~) , und zwar durch die Zwxschenschaltung des schon im Betrieb befindlichen Zahnrades 33, wobei jedoch der Antrieb mit reduzierter Geschwindigkeit aufgrund der Übersetzungsverhältnisse der verschiedenen Antriebsorgane zwischen dem Motor 35 und der Welle 9 stattfindet. Hingegen werden der Zusatzgetriebekasten 11 und folglich die Satellitenwelle 10 nicht angetrieben, da das Zahnrad 38 diese Elemente von der Buchse 34 trennt.
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Bei einer dritten Funktionsweise wird der Motor 35 in entgegengesetzter Drehrichtung angetrieben. Der Zahnkranz 32, der somit in positiver Drehrichtung dreht (Pfeil f.) treibt somit den Getriebekasten 11 in der gleichen Drehrichtung (Pfeil ίς) durch die Zwischenschaltung des bereits im Betrieb befindlichen Zahnrades 38, wohingegen die Hauptwelle 9 nicht von dem Zahnkranz angetrieben wird, da das freilaufende Zahnrad 33 die beiden Elemente trennt.
Während der Rotation des Getriebegehäuses 11 befindet sich das Zahnrad 39 der Satellitenwelle 10 mit dem festen Zahnkranz 40 innerhalb des Getriebekasten 12 in Eingriff, und diese Welle 10 dreht sich nun entgegengesetzt zum Getriebekasten 11, d.h. also im negativen Drehsinn (Pfeil fg).
Im Nachfolgenden sollen zwei Anwendungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung erläutert werden.
1. Eis oder Eiscreme:
Man verwendet eine Eiscreme-Mischung, die zur Qualitätsverbesserung mit frischer Sahne oder Butter versetzt ist, was notwendigerwexse das Auftreten von Fettpartikeln bewirkt und zu einer nicht homogenen Eiscreme führt. Man verwendet nun die Rührblätter auf der umlaufenden Welle, die sich mit 2000 Umdrehungen/min, dreht, und in wenigen Sekunden ist die Mischung homogen und kann erstarren.
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Die einmal hergestellte Mischung wird nicht aus dem Bottich abgezogen und kann in wenigen Minuten bei -18 C durch zusätzliches Abkühlen in Eiscreme überführt werden. Die Temperatur kann durch ein an der Maschine befestigtes Thermometer gesteuert werden. Um von dem Pasteurisierzustand zum Gerinnungszustand überzugehen, ist es lediglich notwendig, die Pasteurisiervorrichtung (Agitator) durch eine Flügelradvorrichtung zu ersetzen. Diese Maßnahme dauert einige Sekunden.
2. Mandelteig:
Nach Erhitzung des Zuckers in dem Bottich stellt man die Mischvorrichtung an der Planetenwelle ein, gibt die Mandeln hinzu und beginnt dann, heiße Flüssigkeit abzuziehen und kalte Flüssigkeit zuzuführen. Der Mandelteig ist in kürzester Zeit kalt und fest. Zu diesem Zeitpunkt sind fünf Sekunden ausreichend, um das Mischwerkzeug gegen ein Messerschneidwerkzeug auf der umlaufenden Welle zu ersetzen, so daß in einigen Minuten der Mandelteig fertig ist.
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Claims (10)

Ansprüche
1. Vorrichtung zum Behandeln und Herstellen von Lebensmitteln, das in Kombination mit einem an sich bekannten Bottich mit Doppelwandung rotierende Elemente enthält, um Lebensmittel zu behandeln, dadurch gekennzeichnet, daß sie zwei getrennte Behälter für eine Flüssigkeit enthält, von denen einer mit einer Heizeinrichtung, der andere mit einer Kühleinrichtung für die Flüssigkeit, die sie enthalten, versehen ist, wobei jeder dieser Behälter mit einer Pumpe verbunden ist, die die Flüssigkeit bis auf den Grund leert, und sie durch Zwischenschaltung von Verteilerorganen, wie einem Satz Hähne oder einem Vielwegeventil mit verschiedenen Stellungen direkt in den Bottich zurückführt oder in die Doppelwandung des Bottichs, von wo die Flüssigkeit zum Bottich durch einen Rückkreislauf durch den Schieber geführt wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bottich über dem Becken so angeordnet ist, daß der Rückfluß der Flüssigkeit aus einer Doppelwandung aus dem Becken durch die Schwerkraft erfolgt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schieber zu einem Schieber zusammengefaßt werden, um ein einziges Betätigungsorgan zu schaffen.
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4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehelemente zum Behandeln von Lebensmitteln zwei Wellen enthalten, wovon die eine mit großer Geschwindigkeit um ihre Achse, die Hauptachse genannt wird, rotiert und wovon die andere um ihre Achse rotiert, die Satellitenachse genannt wird, wobei sie mit einer planetenartigen Rotation um die erste Welle kombiniert ist.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhitzung der Flüssigkeit in einem Behälter durch elektrische Widerstände bewirkt wird, um die Flüssigkeit auf die Pasteurisier-Temperatur zu bringen und daß die Wiederabkühlung der Flüssigkeit im anderen Behälter durch eine Verdunstungs-Kältevorrichtung durchgeführt wird, die die Temperatur der Flüssigkeit auf etwa -30°C erniedrigt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der doppelwandige Bottich aus zwei Abteilungen besteht, von denen die eine das Mittel zum Erhitzen enthält und die andere das Mittel zum Abkühlen, wobei jede Abteilung geeignete Rohrleitungen enthält, um entweder mit einem Reservebehälter oder mit einem Kompressor verbunden werden zu können.
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7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Heizwiderstand in der Heizabteilung im unteren Teil des doppelwandigen Bottichs angeordnet ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Reservebehälter in bezug auf seine Höhe beweglich ist, wobei er mit der Außenluft ebenso wie die Heizabteilung mittels einer Entlüftung verbunden ist, so daß man durch Variieren der Höhe dieses Reservebehälters in bezug auf die Heizabteilung jenen mit Flüssigkeit füllen oder von Flüssigkeit entleeren kann.
9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlbereich um den Bottich in seiner ganzen Höhe angeordnet ist und daß er Rohrleitungen enthält, deren Öffnung und Schließung durch Elektroschieber durchgeführt wird, die durch einen Kompressor gesteuert werden, der die Kühlvorrichtung durch direkte Schaltung betätigt, so daß die Ausleerung zur Zeit der Evakuierung des Kühlgases stattfindet, wobei dieser Bereich eine zusätzliche Isolierung für den Heizbottich darstellt.
10. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie in einem Teil ein Zahnrad enthält, das in einem Drehsinn oder im entgegengesetzten Drehsinn durch ein Hilfsmotor angetrieben werden kann und das durch Zwischenschaltung zweier freilaufender Zahnräder, die sich in bezug auf die
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Hauptwelle entgegengesetzt drehen, mit der Hauptwelle und mit dem sich drehenden zusätzlichen Getriebekasten zusammenwirkt, und die in einem anderen Teil einen fest mit dem feststehenden Getriebekasten verbundenen inneren Zahnkranz enthält, der mit einem mit der Satellitenwelle verbundenen Ritzel zusammenwirkt.
ue:sa:bü
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Leerseife
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